Erosión, sedimentos y cambio climático: experiencias de

Erosión, sedimentos y cambio climático: experiencias de centrales hidroeléctricas en

Suiza y su relevancia para las cuencas andinas del Perú

Christian HuggelInstituto de Geografía, Universidad de Zurich

Con contribuciones de Javier García (CREALP), Toni Schleiss (EPFL), Wilfried Haeberli (UZH), ALPIQ, Hydro

Exploitation

Uhlmann et al., 2012

Los efectos del cambio climático a la erosión y carga de sedimentosen la alta montaña:

1) Cambios en la precipitación, temperatura

2) Retroceso glaciar: desestabilización, exposición y movilización de material morrénico y rocoso

3) Cambio del caudal de los afluentes: cambio de capacidad de carga de sedimentos

4) Retroceso glaciar y formación de nuevas lagunas: nuevosreservorios y retensión de sedimentos

Hydro Exploitation

1) Retroceso glaciar, exposición de material morrénico(Represa de Gries, Suiza)

Raymond Pralong et al., 2015

2) Cambio de caudal / capacidad de carga de sedimentos

Escenarios de retroceso glaciar para 2040 y 2080:

Raymond Pralong et al., 2015

2) Cambio de caudal / capacidad de carga de sedimentos

La tasa de carga de sedimentos (de fondo) como función de caudal y de la pendiente del río:

Escenario ‘2021-2050’:

Raymond Pralong et al., 2015

2) Cambio de caudal / capacidad de carga de sedimentos

Cambio de tasa de carga de sedimentos por escenario y temporada:

Glaciar Rhone

3) Nuevas lagunas, reservorios/retensión de sedimentos

Haeberli et al.

Bogen et al. 2015

Monitoreo de flujo y carga de sedimentos1) Medición de la carga de sedimentos en el río (tomando

pruebas)2) Medición del espesor de los sedimentos (varve) en la base

de la represa / laguna

Monitoreo de flujo y carga de sedimentos3) Apertura de compuertas de la represa (al nivel anual)

Represa Gebidum / Aletsch Hydro Exploitation

Monitoreo de flujo y carga de sedimentos4) Batimetría (y levantamiento topográfico)

Hydro Exploitation

Diferencia de topografía de la represa 2010-2013:

de topografía de la 2010-2013:

Alpiq Hydro Exploitation

Medidas y adaptación

1) Apertura de compuertas

2) Excavación

Hydro Exploitation

Medidas y adaptación

3) Medidas en el sistema de drenaje (por ej. filtros, etc)

Alpiq Hydro Exploitation

Medidas y adaptación

Costos de las medidas:

Reparaciones (p.ej. abrasión de las turbinas), excavaciones, reemplazo de maquinaria etc:En el orden de USD 10^5 a 10^6

Conclusiones y reflexiones para las condiciones en los Andes del Perú

• Cambio climático y desglaciación típicamente implican un incremento del flujo de sedimentos pero hay que analizar caso por caso

• Consideración del rol ecológico de sedimentos para los sistemas acuáticos(gestión de las hidroeléctricas)

• El efecto humano (uso del suelo) a la erosión está reducido en la altamontaña pero incrementa ríos abajo

• Modelos y escenarios de cambio climático y su impacto en la alta montañacomo retroceso glaciar

• Monitoreo de carga / acumulación de sedimentos?

Conclusiones y reflexiones para las condiciones en los Andes del Perú• El rol de las lagunas es potencialmente

importante (retensión de sedimentos) pero a la vez lagunas pueden implicar peligros.

• El monitoreo/análisis de formación de nuevaslagunas es importante

Muchas gracias por su atención!

landscape change

slope stability

erosion and sedimentation

meltwater runoff

natural hazards

Haeberli

Proyecto GLACIARES

Fischer et al., 2012

Erosion rate calculation:

a) ‘bottom-up’ approach

f = (v ∙ w ∙ h)f = sediment flux, v = glacier surface speed, w = glacier width, h = debris cover thickness

Erosion rate per year (r):r = f / aa = total bedrock area of mountain slope

For h = 0.2 is f = 4000 m3/y and r = 0.9 mm/yfor h = 0.4 is f = 8000 m3/y and r = 1.8 mm/y

Erosion rate calculation:

b) ‘top-down’ approach

Total volume loss in Monte Rosa east face (1988 – 2007):25 × 106 m3

Thereof ca. 5 × 106 m3 of bedrock

=> 250,000 m3 yr-1 of the sediment flux, or=> 50 mm yr-1 erosion rate